專利名稱：高韌性高耐候性橋梁鋼及其板卷軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低合金高強結(jié)構(gòu)鋼領(lǐng)域，尤其涉及高韌性高耐候性橋梁鋼及其板卷 軋制方法。
背景技術(shù)：
我國傳統(tǒng)的低合金橋梁鋼如16Mnq、15MnVq、15MnVNq和14MnNbq等都不
具備良好的耐候性能。關(guān)于耐候橋梁鋼的開發(fā)，舞陽鋼鐵公司生產(chǎn)了 A709M-HPS485W 鋼，采用Cr、Ni、Mo、Cu微合金化并采用控制軋制得到高強度和耐候性；武鋼開發(fā)了 420MPa耐腐蝕橋梁鋼WNQ570，主要采用低碳(《0.06) Cr、Ni、Mo、Cu、Nb微合金 化和采用熱機械控制軋制技術(shù)+馳豫-析出控制技術(shù)生產(chǎn)，此外，武鋼還開發(fā)了一種高 強度耐候橋梁鋼(針狀組織高強度耐候鋼及其生產(chǎn)方法200410061112)，采用極低碳、 Cu-Cr-Ni-Mo-Nb微合金化及Ti_Al_Zr中的兩種或兩種以上復(fù)合添加，碳含量控制在 0.0218%,以減少或抑制滲碳體的析出，主控組織為均勻的貝氏體組織，以得到優(yōu)良的 耐候性能，寶鋼開發(fā)了高耐蝕高強度耐候鋼及其制造方法(200710045329)采用低碳、低 錳(0.01 0.05% )、Cr、Ni、Cu微合金化方法，但其Cr含量4.5 5.5%保證鋼的高耐 蝕性。以上耐候鋼雖然耐蝕性高，但其使用Mo、Cr等貴金屬多，成本高，同時，大量 合金元素的添加，使耐候鋼韌性降低，尤其是低溫韌性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高韌性高耐候性橋梁鋼及其板卷軋制方 法。采用本發(fā)明可以降低合金元素的使用，降低成本，同時，在保證耐蝕性的同時，能 顯著提高韌性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高韌性高耐候性橋梁鋼，其特征在 于，其化學成分重量百分比為C 0.015 0.055%、Si 0.20 0.35%、Mn 0.50-0.80%、 P<0.018 %、S<0.005 %、Nb 0.050—0.080 %、Ti 0.010—0.020 %，Al 0.015 0.040 %， Ni 0.25 0.40%、Cu 0.25 ~ 0.40%,稀土加入量為0.045 0.08% ；其余為Fe和雜質(zhì)元素。本發(fā)明還提供高韌性高耐候性橋梁鋼的板卷軋制方法，包括加熱、粗軋、精 軋、卷曲、軋后冷卻工序，其特征在于，加熱溫度1220 1240°C;粗軋開軋溫度1150 11800C ；精軋開軋溫度1030 1070°C，精軋終了溫度850 890°C，在粗軋和精軋之間 進行多道次變形，單道次變形量15 25%，累積壓下量50 65%;軋后快速冷卻，冷 卻速度16 25°C/s，卷曲溫度560-580°C。下面具體說明本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容本發(fā)明中主要通過Nb微合金化和稀土元素的加入，提高鋼的強度和耐腐蝕作 用，C是強化鋼板的有效元素，但是隨著含C量的增加，缺口韌性降低，且容易造成鋼種 S、P偏析，影響鋼的耐蝕性能，因此本發(fā)明采用低碳，C含量在0.015 0.055%。Mn是強化鋼板的有效元素，但其易與S結(jié)合形成MnS夾雜，降低鋼的耐蝕性，應(yīng)盡可能降 低其含量，綜合考慮Mn的作用，其含量控制在0.50-0.80%。Nb推遲奧氏體再結(jié)晶溫 度，與控軋控冷工藝相結(jié)合，起到沉淀強化和細化晶粒作用，為彌補C和Mn降低帶來 的強度損失，應(yīng)提高其含量在0.050-0.080%。Ti形成的高熔點TiN能夠細化鑄態(tài)組織， 同時抑制HAZ晶粒粗化，對鋼的沉淀強化和改善焊接性能有優(yōu)良作用。稀土元素含量低 于0.04%以下能夠使鋼中硫化物球化，降低鋼的點蝕敏感性，抑制鋼的蝕孔擴展，提高 鋼的耐蝕性；含量高于0.045%時，稀土除能夠使鋼中硫化物球化提高耐蝕性外，還能夠 消除晶界偏析，凈化晶界，從而提高鋼的組織性能均勻性，提高鋼的強度和韌性同時改 善耐蝕性，但其含量大于0.08%時，其作用提高不明顯，故其含量控制在0.045-0.08%。 Cu、Ni復(fù)合加入對提高耐腐蝕性、改善鋼的強韌性都有作用，降低S含量，防止軋板的 分層及分離的產(chǎn)生，特別是對防止層狀撕裂非常有效。本發(fā)明獲得上述優(yōu)良性能鋼板的制造方法，包括以下步驟將坯料在粗軋到精軋之間進行多道次變形，單道次變形量15 25%，累積壓下 量50 65%。軋制后，進行適當控制冷卻，以15 20°C /S速度冷卻到580°C -560V,之后
任意冷卻至室溫。本發(fā)明具有如下特點1、多邊形鐵素體與彌散分布的少量粒狀貝氏體，是本發(fā)明所提供鋼板的組織特 征，表現(xiàn)對應(yīng)的高強韌性、與良好的耐腐蝕性；2、采用少量合金元素Si、Mn、Nb、Ti以及稀土元素，利于降低制造成本；3、軋制過程稍做控制，易操作，保證產(chǎn)品性能穩(wěn)定。本發(fā)明通過添加較高含量的Nb和稀土，減低碳和錳的含量，明顯提高了鋼的 韌性和耐蝕性，同時減少了鉬等貴重合金元素的添加量，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明只需 按以上成分控制，在具有通用煉鋼精練設(shè)備即可實現(xiàn)，并能在具有控冷能力的通用軋鋼 生產(chǎn)設(shè)備上生產(chǎn)出具有韌性高耐候性橋梁鋼。采用本發(fā)明生產(chǎn)的橋梁板延伸率A達到 27.5-31%, Akv (-600C ) 320-385J,周期浸潤試驗 72 小時相對腐蝕率 37.49-35.14%，144 小時相對腐蝕率42.8-46.71 %。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明鋼的化學成分范圍，經(jīng)300噸轉(zhuǎn)爐冶煉，經(jīng)過鋼包吹氬、LF爐精煉 和連鑄，結(jié)晶器喂入混合稀土絲，所述的稀土絲中鈰含量45-100%。軋制工序，連鑄坯 經(jīng)再加熱至1220-1240°C后，進入兩機架Rl和R2粗軋，再經(jīng)7機架2250連軋機組生產(chǎn) 線進行控軋，軋后采用層流冷卻工藝，熱軋厚度規(guī)格IOmm和16mm。本發(fā)明橋梁鋼化學成分見表1，軋制工藝制度見表2，機械性能見表3，周期浸 潤試驗結(jié)果見表4，對比用鋼成分見表5。表1高韌性高耐候性橋梁鋼的化學成分(％ )
權(quán)利要求
1.一種高韌性高耐候性橋梁鋼，其特征在于，其化學成分重量百分比為C 0.015 0.055 Si 0.20 0.35 Mn 0.50-0.80 P≤0.018 S≤0.005 Nb 0.050-0.080 %、Ti0.010-0.020 %，Al 0.015 0.040 %，Ni 0.25 0.40 %、Cu 0.25 0.40%,稀土加入量為0.045 0.08% ；其余為Fe和雜質(zhì)元素。
2.如權(quán)利要求1所述高韌性高耐候性橋梁鋼，其特征在于，其化學成分重量百分比 為C 0.025 0.045%、 Si 0.25 0.32%、 Mn 0.55—0.70%、 P≤0.018%, S≤0.005%, Nb 0.055-0.070%, Ti 0.012-0.015%, Al 0.020 0.038%，Ni 0.30 0.38%、Cu 0.30 0.38%,稀土加入量為0.052 0.075% ；其余為Fe和雜質(zhì)元素。
3.—種如權(quán)利要求1所述高韌性高耐候性橋梁鋼的板卷軋制方法，包括加熱、粗 車U精軋、卷曲、軋后冷卻工序，其特征在于，加熱溫度1220 1240°C ；粗軋開軋溫度 1150 1180°C;精軋開軋溫度1030 1070°C，精軋終了溫度850 890°C，在粗軋和精 軋之間進行多道次變形，單道次變形量15 25%，累積壓下量50 65%;軋后快速冷 卻，冷卻速度16 25°C /s，卷曲溫度560-580°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了高韌性高耐候性橋梁鋼，化學成分重量百分比為C 0.015～0.055％、Si0.20～0.35％、Mn 0.50-0.80％、P≤0.018％、S≤0.005％、Nb 0.050-0.080％、Ti 0.010-0.020％，Al 0.015～0.040％，Ni 0.25～0.40％、Cu 0.25～0.40％，稀土加入量為0.045～0.08％；其余為Fe和雜質(zhì)元素。其板卷軋制方法為加熱溫度1220～1240℃；粗軋開軋溫度1150～1180℃；精軋開軋溫度1030～1070℃，精軋終了溫度850～890℃，軋后快速冷卻，冷卻速度16～25℃/s，卷曲溫度560-580℃。
文檔編號C22C38/16GK102021478SQ20101060620
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者蒲玉梅, 謝世紅 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司